碳碳热场替代石墨正成为碳纤维需求增长的核心驱动之一。测算路径为“硅片产能→单晶炉数量→热场部件需求→碳纤维用量”:单GW硅片产能对应约80台单晶炉,2020年国内硅片产能240GW对应碳纤维需求约3000吨,2022年产能预计增至569GW,碳纤维需求有望超9000吨。新增单晶炉与存量炉替换的双重需求共同推动碳纤维市场扩容。

替代逻辑:性能与工艺双驱动

碳碳热场对石墨的替代始于2016年前后,彼时国内企业突破低成本碳基复材生产技术后,碳碳热场逐渐成为主流。替代的核心驱动力来自两方面:

性能优势:碳基复合材料抗折强度≥150MPa,远高于等静压石墨的38-60MPa,能承载更大重量,契合大硅片趋势;导热系数低于30W/(m·K),隔热性优于石墨的80-140W/(m·K)。

工艺优势:碳碳热场采用“预制体+气相沉积”工艺,类似3D打印;石墨热场需从整块材料中挖出部件,类似木雕,大尺寸下碳碳材料的成本边际变动更小。

从渗透率看,坩埚领域碳基复材占比已从2010年的不足10%提升至2020年的超过95%,导流筒、保温筒渗透率也分别超过60%和55%,替代趋势明确。

需求测算:新增与存量双轮驱动

碳碳热场的碳纤维需求测算分为新增和存量两条路径:

项目20202022E
我国硅片产能240GW569GW
单GW所需单晶炉80个80个
碳纤维需求3000吨9092吨

需求增长来自两部分:新增产能带来的新单晶炉配套需求,以及存量单晶炉热场部件的定期替换需求。以2022年预测数据为例,新增产能所需单晶炉约15600个,存量单晶炉约29920个,二者合计推动碳纤维需求超9000吨,较2020年增长约两倍。

常见问题

碳碳热场为什么对碳纤维价格不敏感?

碳碳热场替代的是石墨,且国内厂商替代的是原先的海外供应商,在成本上本身就有一定优势,因此价格压力相对较小。但需注意,待国产渗透完成后,价格压力会逐渐显现。

碳纤维需求测算的关键变量是什么?

核心变量是硅片产能扩张速度和单晶炉数量。单GW硅片产能对应约80台单晶炉,新增产能直接带动新炉需求,而存量炉的热场部件需定期更换,形成持续的替换需求。

热场公司有哪些横向拓展方向?

热场公司基于预制体工艺可横向延伸至储氢瓶、碳陶制动盘、碳纸(燃料电池气体扩散层)等领域,这些业务在工艺上与预制体制作相通,构成热场公司的第二增长曲线。

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